KR100942276B1

KR100942276B1 - 주파수 도메인 확산에 의한 다중 액세스 하이브리드 ｏｆｄｍ-ｃｄｍａ 시스템

Info

Publication number: KR100942276B1
Application number: KR1020047005712A
Authority: KR
Inventors: 제이 알. 왈튼; 존 더블유. 켓춤; 스티븐 제이. 하워드; 마크 월래스
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2010-02-16
Also published as: US20040085892A1; JP2010016837A; US8472306B2; BR0213346A; EP1438801A1; US7764594B2; KR20090038041A; US20030081538A1; KR100966672B1; CN1605173A; CN100352192C; US20100246642A1; HK1074301A1; US20110317671A1; US8948705B2; KR20040053183A; JP2005537691A; US20060274638A1; US8427936B2; TWI223517B

Abstract

다중 액세스 OFDM-CDMA 시스템에서의 일 측면에서, 한 세트의 사용 가능한 확산 코드들로부터 선택된 개별 확산 코드를 사용하여 각각의 데이터 스트림을 확산시킴으로써 주파수 도메인에서 데이터 확산이 수행된다. 다중 액세스를 지원하기 위해, 시스템 자원들이 사용자들에게 할당 및 할당 해제될 수 있다(예를 들어, 필요에 따라 사용자들에게 확산 코드들이 할당될 수도 있고, 사용자들에게 전송 전력이 할당될 수도 있다). 각각의 사용자에 대한 가변 레이트 데이터는 확산 조절 및 전송 전력 스케일링의 결합을 통해 지원될 수 있다. 간섭 제어 기술들은 간섭을 최소화하는 동시에 원하는 레벨의 성능을 수행하기 위해 다운링크 및/또는 업링크 전송들의 전력 제어를 통해 시스템 성능을 개선하도록 제공된다. 수신기 유닛이 포착, 타이밍 동기화, 캐리어 복원, 핸드오프, 채널 추정, 코히어런트 데이터 복조 등을 수행하는 것을 지원하기 위해 각각의 송신기에 의해 파일럿이 전송될 수 있다.

Description

주파수 도메인 확산에 의한 다중 액세스 하이브리드 ＯＦＤＭ-ＣＤＭＡ 시스템{MULTIPLE-ACCESS HYBRID OFDM-CDMA SYSTEM WITH FREQUENCY-DOMAIN SPREADING}

본 발명은 일반적으로 데이터 통신에 관한 것이며, 특히 다중 액세스 하이브리드 OFDM-CDMA 통신 시스템에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은 음성, 데이터 등과 같은 다양한 통신 형태들을 제공하도록 광범위하게 전개된다. 이러한 시스템들은 (예를 들면, 대역폭 및 전송 전력과 같은) 사용 가능한 시스템 자원들을 공유함으로써 다수의 사용자와의 통신을 (순차적으로 또는 동시에) 지원할 수 있는 다중 액세스 시스템들이 될 수 있다. 상기 시스템들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 임의의 다른 다중 액세스 기술, 또는 이들의 조합을 기반으로 할 수 있다. CDMA 시스템들은 시스템 용량 증가를 포함하여, 다른 형태의 시스템들에 어떤 장점들을 제공할 수 있다. CDMA 시스템들은 IS-95, cdma2000, IS-856, W-CDMA 등과 같은 공지된 CDMA 표준들을 구현하도록 설계될 수 있다.

직교 주파수 분할 변조(OFDM) 시스템은 시스템 대역폭을 다수(M)의 서브-밴드들(또는 주파수 빈(bin)들 또는 서브-채널들)로 효율적으로 분할한다. 각각의 서브-밴드의 대역폭에 따라 결정될 수 있는 각각의 시간 간격으로, 변조 심벌은 M개의 서브-밴드들 각각에서 전송될 수 있다.

직접 시퀀스(DS) CDMA 시스템에서, 협대역 신호는 확산 시퀀스에 의해 시간 도메인에서 전체 시스템 대역폭에 걸쳐서 확산된다. 예를 들어, DS-CDMA 시스템들은 IS-95, cdma2000, 및 W-CDMA 표준들을 따르는 시스템들을 포함한다. 확산 시퀀스는 (예를 들면, IS-95 및 cdma2000을 위한) 의사-랜덤 잡음(PN) 시퀀스 또는 (예를 들면, W-CDMA를 위한) 스크램블링 시퀀스가 될 수 있다. DS-CDMA 시스템은 다중 액세스 지원의 용이함, 협대역 제거 등과 같은 특정한 장점들을 제공한다.

더 높은 데이터 레이트들을 지원하기 위해 시스템 대역폭이 증가할 때 및/또는 특정 동작 조건들에서, DS-CDMA 시스템은 주파수 선택 페이딩(즉, 시스템 대역폭에 걸친 서로 다른 양의 감쇠들)에 더 영향받기 쉽다. 이러한 주파수 선택 채널의 경우, 채널에서의 시간 분산은 시스템 성능을 저하할 수 있는 심벌 간 간섭(ISI)을 발생시킨다.

따라서 ISI를 완화하고, 유동적인 동작을 지원하며, 시스템 성능을 개선할 수 있는 다중 액세스 CDMA 기반 시스템이 당업계에 필요하다.

본 발명의 양상들은 무선 음성 및/또는 데이터 통신들을 제공하기 위해 사용될 수 있는 다중 액세스 하이브리드 OFDM-CDMA 시스템을 구현하기 위한 기술들을 제공한다. 하이브리드 OFDM-CDMA 시스템은 OFDM의 장점들과 CDMA의 장점들을 결합하여 많은 이점을 제공한다.

일 양상에서, 송신기 유닛(예를 들어, 기지국 또는 터미널)에서의 데이터 확산이 시간 도메인 대신 주파수 도메인에서 수행된다. 이는 OFDM 심벌들을 유도하기 위한 고속 푸리에 역변환 동작 전에 (한 세트의 사용 가능한 확산 코드들로부터 선택되는) 개별적인 확산 코드를 사용하여 (예를 들면, 특정 사용자에 대한) 각각의 데이터 스트림을 확산함으로써 달성될 수 있다. 주파수 도메인 확산은 주파수 선택 페이딩에 대항하고 수신기 유닛에서 심벌 간 간섭(ISI)을 완화하는데 사용될 수 있다.

다중 액세스를 지원하기 위해, 사용 가능한 시스템 자원들이 (예를 들어, 필요에 따라 그리고 사용 가능하다면) 사용자들에게 할당 및 할당 해제될 수 있다. 예를 들면, 필요에 따라 사용자들에게 확산 코드들이 할당될 수도 있고, 사용자들에게 전송 전력이 할당될 수도 있다. 확산 조절 및 전송 전력의 스케일링의 결합을 통해 각각의 사용자에게 가변 레이트의 데이터를 지원하기 위한 다양한 기술이 제공된다.

시스템 성능을 개선하기 위한 다양한 간섭 제어 기술들이 제공된다. 예를 들면, 다른 전송들과의 간섭량을 최소화하는 동시에 (순방향 링크)로도 알려진 다운링크 및/또는 (역방향 링크)로도 알려진 업링크가 원하는 레벨의 성능을 달성하도록 전력 제어가 실시될 수 있다. 수신기 유닛이 포착, 타이밍 동기화, 캐리어 복원, 핸드오프, 채널 추정, 코히어런트 데이터 복조 등과 같은 다수의 기능들을 수행하는 것을 돕기 위해 각각의 송신기 유닛에 의해 파일럿이 전송될 수 있다.

본 발명의 다양한 양상 및 실시예들은 하기의 도면을 참조로 하여 더 상세히 설명된다. 본 발명은 하기에서 더 상세히 설명되는 것과 같이 본 발명의 다양한 양상들, 실시예들 및 특징들을 구현하는 방법들, 수신기 유닛들, 송신기 유닛들, 터미널들, 기지국들, 시스템들, 및 다른 장치 및 엘리먼트들을 제공한다.

도 1은 본 발명의 다양한 양상들 및 실시예들을 구현할 수 있는 다중 액세스 OFDM-CDMA 시스템의 다이어그램이다.

도 2는 기지국과 두 개의 터미널의 일 실시예의 간략화된 블록도이다.

도 3은 다운링크에 사용될 수 있는 변조기의 일 실시예의 블록도이다.

도 4는 다운링크에 사용될 수 있는 복조기의 일 실시예의 블록도이다.

도 5는 업링크에 사용될 수 있는 변조기의 일 실시예의 블록도이다.

도 6은 업링크에 사용될 수 있는 복조기의 일 실시예의 블록도이다.

도 7은 다운링크 또는 업링크 전송의 전송 전력을 제어하기 위해 사용될 수 있는 전력 제어 메커니즘의 다이어그램이다.

도 8은 터미널에서 구현되는 다운링크 및 업링크 전력 제어 메커니즘들의 일부분의 특정 실시예의 블록도이다.

도 1은 다수의 사용자를 지원하며 본 발명의 다양한 양상들 및 실시예들을 구현할 수 있는 다중 액세스 OFDM-CDMA 시스템(100)의 다이어그램이다. 시스템(100)은 다수의 커버리지 영역들(102a-102g)에 대한 통신을 제공하며, 상기 영역들 각각은 해당 기지국(104)(액세스 포인트, 노드 B, 또는 임의의 다른 기술 용어로 지칭될 수 있는)에 의해 서비스된다. 기지국 및/또는 그 커버리지 영역은 종종 셀로 지칭된다. 셀은 다수의(예를 들면 3개의) 섹터들로 분할될 수 있으며, 그 각각은 다운링크를 위한 개별적인 (방향성) 빔 패턴과 결합될 수 있다. 동일한 셀의 모든 섹터들은 일반적으로 단일 기지국에 의해 서비스된다. 소정의 터미널에 대하여 "서비스중인" 셀/섹터는 터미널과 실제 통신하는 셀/섹터이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 터미널들(106)은 시스템 전역에 분산되어 있으며, 각각의 터미널들은 고정되거나(즉, 움직이지 않거나) 이동 가능할 수 있다. 각각의 터미널은 활성 상태인지의 여부, "소프트 핸드오프" 또는 "소프터 핸드오프"중인지 등에 따라 임의의 소정 순간에 다운링크 및/또는 업링크를 통해 하나 또는 가능하면 그 이상의 셀들/섹터들과 통신할 수 있다. 소프트 핸드오프는 신뢰성을 증가시키기 위해 둘 이상의 셀들과 동시에 통신하는 것을 말하며, 소프터 핸드오프는 신뢰성을 증가시키기 위해 동일한 셀 중의 둘 이상의 섹터들과 동시에 통신하는 것을 말한다.

다운링크(순방향 링크)는 기지국으로부터 터미널로의 전송을 말하고, 업링크(역방향 링크)는 터미널로부터 기지국으로의 전송을 말한다. 도 1에서, 기지국(104a)은 터미널(106a)과 통신하고, 기지국(104b)은 터미널들(106b, 106c, 106d, 106i)과 통신하고, 기지국(104c)은 터미널들(106e, 106f, 106g)과 통신한다. 터미널(106g)은 기지국들(104c, 104d)과의 소프트 핸드오프중이며, 터미널(106i)은 기지국들(104b, 104d, 104e)과의 소프트 핸드오프중이고, 터미널(106l)은 기지국들(104f, 104g)과의 소프트 핸드오프중이다.

시스템(100)은 또한 임의의 개수의 표준들 및 CDMA, TDMA, FDMA, 및 다른 다중 액세스 방식들을 위한 설계들을 구현하도록 설계될 수 있다. CDMA 표준들은 IS-95, cdma2000, IS-856, W-CDMA, 및 TS-CDMA 표준들을 포함하며, TDMA 표준들은 글로벌 이동 통신 시스템(GSM) 표준을 포함한다. 이러한 표준들은 당업자에게 공지되어 있으며, 본 명세서에서 참조로서 통합된다.

도 2는 본 발명의 다양한 양상들과 실시예들을 구현할 수 있는 기지국(104)과 두 개의 터미널들(106)의 일 실시예의 간략화된 블록도이다. 각각의 터미널(106)은 소프트 핸드오프(간략화를 위해 도 2에는 미도시)중일 때 다수의 기지국들(104)과 동시에 통신할 수 있다.

다운링크를 통해, 기지국(104)에서 데이터 소스(208)로부터의 사용자-지정 데이터, 시그널링 등과 같은 다양한 형태의 트래픽들이 전송(TX) 데이터 프로세서(210)에 제공되며, TX 데이터 프로세서(210)는 하나 이상의 코딩 방식을 기초로 트래픽들을 포맷화하고, 가능하면 인터리빙하고, 인코딩하여 코딩된 데이터를 제공한다. 각각의 코딩 방식은 순환 중복 검사(CRC), 컨볼루션 코딩, 터보 코딩, 블록 코딩, 및 다른 코딩의 임의의 조합을 포함하거나 코딩을 전혀 수행하지 않을 수 있다. 일반적으로, 서로 다른 형태의 트래픽들은 서로 다른 코딩 방식들을 사용하여 코딩된다. 특정 실시예에서, 사용자 데이터는 프레임들(또는 패킷들)로 분할될 수 있다. 각각의 프레임에 대하여, 데이터는 데이터에 부가되는 한 세트의 CRC 비트들을 발생시키기 위해 사용되며, 데이터 및 CRC 비트들은 그 후에 프레임에 대하여 코딩된 데이터를 발생시키기 위해 컨볼루션 코드 또는 터보 코드를 사용하여 인터리빙 및 코딩될 수 있다.

코딩된 데이터는 그 후에 변조기(MOD)(220)에 제공되어 변조된 데이터를 발생시키도록 추가 처리된다. 특정 실시예에서, 변조기(220)에 의한 처리는 (1) 하나 이상의 확산 코드들의 개별 세트를 사용하여 각 사용자에 대한 코딩된 데이터를 확산하고, (2) 확산 데이터를 변환하고, (3) 각 사용자에 대하여 변환된 데이터를 개별 이득을 사용하여 스케일링하고, (4) 모든 사용자에 대하여 스케일링된 데이터와 다른 채널들(예를 들면, 파일럿, 싱크, 및 페이징 채널들)에 대한 데이터를 조합하며, (5) 조합된 데이터를 커버 코드로 커버링하는 것을 포함한다. 변조기(220)에 의한 처리는 하기에서 더 상세히 설명된다.

변조된 데이터는 그 후에 하나 이상의 송신기들(TMTR)(222)에 제공되며, 데이터를 전송하기 위해 안테나마다 하나씩 송신기가 사용된다. 각각의 송신기(222)는 수신 데이터를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고 무선 링크를 통해 전송하기에 적합한 각각의 다운링크 변조된 신호를 발생시키기 위해 아날로그 신호들을 추가 조정(예를 들면, 증폭, 필터링, 및 직교 변조)한다. 각각의 다운링크 변조된 신호는 개별 안테나(224)를 통해 터미널들에 전송된다.

각각의 터미널(106)에서, 하나 이상의 기지국들로부터의 하나 이상의 다운링크 변조된 신호들은 하나 이상의 안테나들(252)에 의해 수신된다. 각각의 안테나(252)로부터 수신된 신호는 개별 수신기(RCVR)(254)에 제공되어 수신된 신호를 조정(예를 들면, 필터링, 증폭, 및 다운컨버팅)하고 조정된 신호를 디지털화하여 데이터 샘플들의 개별 스트림을 제공한다. 복조기(Demod)(260)는 모든 수신기들(254)로부터 데이터 샘플들의 스트림들을 수신 및 처리하여 복조된 심벌들(예를 들면, 복조된 데이터)을 제공한다. 특정 실시예에서, 복조기(260)에 의한 처리는 복조되는 셀/섹터와 관련된 커버 코드로 수신된 데이터 샘플들을 커버링 해제(uncovering)하고, (2) 커버링 해제된 데이터 샘플들을 변환하고, (3) 변환된 샘플들을 역확산하며, (4) (가능하다면) 다수의 수신 안테나들로부터 유도된 역확산된 샘플들을 조합하는 것을 포함한다. 복조기(260)에 의한 처리는 하기에서 더 상세히 설명된다.

수신(RX) 데이터 프로세서(262)는 복조된 심벌들을 디코딩하여 다운링크를 통해 전송된 사용자-지정 데이터를 복원한다. 복조기(260) 및 RX 데이터 프로세서(262)에 의한 처리는 기지국에서 변조기(220) 및 TX 데이터 프로세서(210)에 의해 각각 수행되는 처리와 상호 보완적이다.

업링크를 통해, 터미널(106)에서 데이터 소스(276)로부터의 사용자-지정 데이터, 시그널링 등과 같은 다양한 형태의 트래픽들은 TX 데이터 프로세서(278)에 제공되어 코딩된 데이터를 제공하기 위해 개별 코딩 방식들에 따라 서로 다른 형태의 트래픽들을 처리한다. 코딩된 데이터는 변조기(280)에 의해 추가 처리(예를 들면, 확산)되어 하나 이상의 송신기들(254)에 제공되는 변조된 데이터를 제공한다. 각각의 송신기(254)는 변조된 데이터를 조정하여 관련 안테나(252)를 통해 기지국에 전송되는 개별 업링크 변조 신호를 발생시킨다.

각각의 기지국(104)에서, 하나 이상의 터미널들로부터의 업링크 변조 신호들은 안테나들(224)에 의해 수신된다. 각각의 안테나(224)로부터 수신된 신호는 수신기(222)에 제공되며, 수신된 신호를 조정 및 디지털화하여 데이터 샘플들의 개별 스트림을 제공한다. 데이터 샘플들은 그 후에 복조기(240)에 의해 처리(예를 들면, 역확산)되고 (필요하다면) RX 데이터 프로세서(242)에 의해 디코딩되어 터미널들에 의해 전송된 데이터를 복원한다.

제어기들(230 및 270)은 기지국과 터미널에서의 동작을 각각 관리한다.

다운링크 변조기 및 복조기

도 3은 다운링크에서 사용될 수 있는 변조기(220a)의 일 실시예의 블록도이며 도 2의 변조기(220)의 일 실시예이다. 변조기(220a)는 TX 데이터 프로세서(210)로부터 하나 이상의 사용자들에 대한 하나 이상의 데이터 스트림들을 수신한다. 각각의 사용자 데이터 스트림 d_u(k)은 개별 주파수 도메인 확산기(310)에 제공된다.

일 실시예에서, 사용자 데이터는 코딩된 비트들의 스트림을 포함한다. 각각의 코딩된 비트는 영("0") 또는 일("1")의 이진 값을 가질 수 있으며, 확산시 각각 -1 또는 +1의 값에 맵핑될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 사용자 데이터는 변조 심벌들의 스트림을 포함한다. 상기 실시예에서, 심벌 맵핑 엘리먼트는 사용자에 대해 코딩된 데이터를 수신하고, N_B개의 코딩된 비트들로 이루어진 각각의 세트를 그룹화하여 비-이진 심벌을 형성하며, 그 후에 각각의 비-이진 심벌을 사용자에 대하여 선택된 특정 변조 방식(예를 들면, QPSK, M-PSK, M-QAM, 또는 임의의 다른 방식)에 대응하는 신호 성상도 내의 포인트에 맵핑한다. 각각의 맵핑된 신호 포인트는 변조 심벌들에 대응하며, 심벌 맵핑 엘리먼트는 변조 심벌들의 스트림을 제공하게 된다. 이와 같이 사용자 데이터는 데이터 심벌들의 스트림을 포함하며, 각각의 데이터 심벌은 코딩된 비트 또는 변조 심벌이 될 수 있다.

각각의 주파수 도메인 확산기(310)는 수신된 데이터 스트림에 대한 하나 이상의 확산 코드로 이루어진 세트를 수신한다. 간략함을 위해, 다음 설명들은 데이터 스트림을 사용자마다 하나씩, 확산 코드를 확산기(310)마다 하나씩으로 가정한다. 사용자 u에 대한 확산 코드는 M개의 심벌들의 시퀀스이며, 다음과 같이 표현될 수 있다:

상기 확산 코드의 각각의 심벌 c_u(m)은 실수 또는 허수값이 될 수 있다. 확산 코드 길이 M은 사용자 데이터에 대한 확산비를 나타낸다. 확산 코드들은 직교 코드들(예를 들면, IS-95 및 cdma2000에서 사용되는 왈시 코드들) 또는 W-CDMA에서 사용되는 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드들이 될 수 있다. 확산 코드들은 또한 의사-직교 특성들(예를 들면, cdma2000에서 QOF 코드들)을 갖는 코드들, 서로 다른 칩 오프셋들에서의 의사-랜덤 잡음 시퀀스들 또는 비-직교 코드들이 될 수 있다. 특정 실시예에서, 다운링크에 사용되는 확산 코드들은 길이가 M인 왈시 코드들이며, 왈시 시퀀스의 각각의 칩은 확산 코드의 하나의 심벌에 대응한다.

각각의 주파수 도메인 확산기(310) 내에서, 사용자 데이터는 M개의 (복소) 곱셈기(312a-312m)로 이루어진 세트에 제공된다. 각각의 곱셈기(312)는 사용자 u에 할당된 확산 코드

의 개별 심벌 c_u(m)을 수신한다. 각각의 시간 간격 k에서, 사용자 u에 대한 데이터 심벌 d_u(k)는 모두 M개의 곱셈기(312)에 제공된다. 각각의 곱셈기(312)는 수신된 데이터 심벌 d_u(k)와 확산 코드 심벌 c_u(m)을 곱하여 고속 푸리에 역변환기(IFFT)(320)에 개별 확산 심벌을 제공한다. 각각의 시간 간격 k에 대하여, IFFT(320)는 모두 M개의 곱셈기(312)로부터 M개의 확산 심벌을 수신하고, 수신된 심벌들에 대해 고속 푸리에 역변환을 수행하며, 총체적으로 데이터 심벌 d_u(k)에 대한 OFDM 심벌을 포함하는 N_IFFT개의 변환된 샘플들의 시퀀스 x_u(n,k)를 제공한다. 변환된 샘플들 x_u(n,k)는 다음과 같이 표현될 수 있다:

식(1)

상기 N_IFFT는 IFFT의 규모 및 OFDM 방식에 대한 서브-밴드들(또는 주파수 빈들 또는 서브-채널들)의 개수를 나타낸다. 다른 변환들 또한 사용될 수 있고 본 발명의 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들면, 웨이블릿(wavelet) 또는 임의의 다른 직교-공칭 함수들이 다른 OFDM과 유사한 방식들에 사용될 수 있다.

OFDM은 1990년 5월자 IEEE 통신 매거진의 John A. C. Bingham에 의해 "Multicarrier Modulation for Data Trsnsmission: An Idea Whose Time Has Come"라는 명칭으로 잡지에 상세히 개시되어 있으며, 여기에서 참조로서 통합된다.

일반적으로, 확산 코드의 길이

는 IFFT의 규모와 같거나 작도록(즉, M≤N_IFFT) 선택된다. 확산 코드 길이가 IFFT의 규모 미만(즉, M<N_IFFT)일 때, 예를 들어 보호-밴드 톤들, 파일럿, 오버헤드 채널(들), 전력 제어, 시그널링 등과 같은 다른 기능들을 위해 (N_IFFT-M)개의 "레프트-오버" 서브-밴드들이 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 확산 코드 길이는 IFFT의 규모와 동일하게(즉, M=N_IFFT) 선택된다.

IFFT(320)로부터의 OFDM 심벌들 x_u(n,k)은 사이클릭 프리픽스 삽입 유닛(322)에 제공되며, 사이클릭 프리픽스를 각각의 OFDM 심벌에 부가하여 대응하는 전송 심벌 s_u(n,k)을 형성한다. 특히, 사이클릭 프리픽스 삽입은 OFDM 심벌의 최초 L개의 변환된 심벌들을 복사하고 OFDM 심벌 끝에 상기 샘플들을 부가함으로써 수행될 수 있다. 전송 심벌 s_u(n,k)은 다음과 같이 표현될 수 있다:

식(2)

사이클릭 프리픽스는 통신 채널에서 시간 분산(time dispersion)의 존재시 N_IFFT개의 서브-채널들 사이의 직교성을 유지하는데 사용될 수 있다. 이 경우에, 사이클릭 프리픽스의 지속시간 L은 통신 채널의 최대 지연 확산보다 크거나 같게 선택된다.

각각의 사용자에 대한 전송 심벌들 s_u(n,k)는 개별 곱셈기(330)에 제공되며, 곱셈기(330)는 사용자와 관련된 이득 변수 g_u(k)를 수신한다. 이득 변수 g_u(k)는 사용자에 대한 전체 이득을 나타내며, 다음과 같이 표현될 수 있다:

g_u(k) = g_u ^pc(k)ㆍg_u ^rate(k). 식(3)

상기 g_u ^pc(k)는 시간 간격 k에서 사용자 u에 대한 다운링크 전송 전력을 조절하는데 사용되는 이득 변수이고, 다운링크 전력 제어에 사용되며;

g_u ^rate(k)는 시간 k에서 사용자 u에 대한 다운링크 전송 전력을 제어하는데 사용되는 이득 변수이고 가변 레이트 데이터를 계산하는데 사용된다.

레이트 제어 이득 변수 g_u ^rate(k)는 사용자 데이터에 대한 데이터 소스(예를 들어, 보코더)의 가변 특성을 지원하는데 사용될 수 있다. 레이트 제어 이득은 일반적으로 시간 간격 k에서의 데이터 레이트 r_u(k) 대 특정 코드 채널과 관련된 최대 데이터 레이트 r_max의 비(즉,

)에 비례한다. 따라서 레이트 제어 이득 변수는 하기에서 설명되는 것과 같이 가변 레이트 데이터에 대한 전력 스케일링 기능을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 이득 변수 g_u(k)는 또한 다른 기능들에 사용되는 다른 이득 변수들을 통합할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 있다.

각각의 곱셈기(330)는 수신된 전송 심벌들 s_u(n,k)을 이득 변수 g_u(k)로 스케일링하며, 스케일링된 전송 심벌들을 합산기(332)에 제공한다. 각각의 시간 간격 k 동안, 합산기(332)는 모든 인에이블되는 곱셈기(330)로부터의 스케일링된 전송 심벌들 및 다른 오버헤드 채널들(예를 들어, 파일럿 브로드캐스트, 페이징, 싱크, 및 전력 제어 채널들)에 대한 다른 데이터를 수신하고 조합하여 조합된 데이터를 제공한다. 예를 들면, 곱셈기(330b)에 의해 스케일링된 파일럿이 제공되며 합산기(332)에 의해 다른 데이터와 조합된다. 곱셈기(334)는 조합된 데이터를 수신하여 커버 코드 p_j(n)와 곱함으로써 변조된 데이터 y(n,k)를 제공한다. 곱셈기(334)는 조합된 데이터를 셀/섹터에 할당된 커버 코드를 사용하여 효율적으로 커버링한다.

일 실시예에서, 커버 코드 p_j(n)는 기지국에 의해 서비스되는 j번째 셀 또는 섹터에 고유하며, 이는 터미널이 개별 셀들/섹터들을 식별하게 한다. 커버 코드는 PN 시퀀스(예를 들면, IS-95 및 cdma2000에서 사용되는 길이 32,768의 짧은 PN 시퀀스들), 스크램블링 시퀀스(예를 들면, W-CDMA에서 사용되는 스크램블링 코드), 또는 임의의 다른 시퀀스들이 될 수 있다. 일반적으로, 우수한 커버 코드의 목적은 또 다른 기지국으로부터 역확산되는 신호들을 백색화(white)(즉, 낮은 상관)하게 하는 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 데이터 및 다른 오버헤드 데이터와 함께 파일럿이 전송된다. 파일럿은 일반적으로 공지된 데이터 패턴(예를 들면, 모두 0인 시퀀스)에 기초하여 발생하고 공지된 방식으로 처리된다. 이는 터미널들이 전송된 파일럿을 더 용이하게 복원하게 한다. 복원된 파일럿은 그 후에 포착, 타이밍 동기화, 캐리어 복원, 핸드오프, 채널 추정, 코히어런트 데이터 복조 등과 같은 다양한 기능들을 위해 터미널들에서 사용될 수 있다. 다양한 방식들이 파일럿을 전송하기 위해 사용될 수 있으며 하기에서 상세히 설명된다.

도 4는 다운링크에 사용될 수 있는 복조기(260a)의 일 실시예의 블록도이며 도 2의 복조기(260)의 일 실시예이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템 내의 각각의 터미널은 하나 또는 다수의 수신 안테나들을 구비할 수 있으며, 각각의 안테나는 관련 수신기(254)에 의해 조정 및 디지털화되어 (복소) 데이터 샘플들의 개별 스트림을 제공하는 개별 수신 신호를 제공한다.

일 실시예에서, 각각의 수신된 신호의 캐리어 주파수를 포착 및 추적하기 위해 주파수 제어 루프가 사용된다. 주파수 포착 및 추적은 아날로그 도메인에서, 수신된 신호를 무선 주파수(RF)로부터 기저대역으로 다운컨버팅하기 위해 사용되는 로컬 오실레이터(LO) 신호의 주파수를 조절하여 수행될 수 있다. 대안으로, 주파수 포착 및 추적은 데이터 샘플들을 디지털 회전(및 주파수 변환)하는데 사용되는 국부 발생 사인 신호의 주파수를 조절함으로써 디지털 도메인에서 수행될 수 있다. 디지털 도메인에서의 주파수 변이는 디지털 회전기(rotator)(즉, 복소 곱셈기)에 의해 수행될 수 있다. 주파수 제어 루프는 이동 터미널에 의한 이동으로부터 발생하는 도플러 주파수 편이로 인한 임의의 주파수 오프셋을 포함하여, 수신된 신호의 RF에서 기저대역으로의 다운컨버팅에서의 주파수 에러 제거를 시도한다. 간략함을 위해, 수신기들(254)에 의해 제공된 합성의 데이터 샘플들은 0Hz의 평균 도플러 주파수 에러를 갖는 것으로 가정한다.

일 실시예에서, 데이터 샘플들이 적절한 칩 타이밍으로 제공되도록 각각의 수신 신호의 타이밍을 포착 및 추적하기 위해 시간 제어 루프가 사용된다. 시간 포착 및 추적은 수신된 신호를 디지털화하는데 사용되는 클록 신호의 위상을 조절함으로써 수행될 수 있다. 선택적으로, 시간 포착 및 추적은 수신된 데이터 샘플들을 재샘플링함으로써 수행될 수 있다. 간략함을 위해, 수신기들(254)에 의해 제공되는 합성 데이터 샘플들은 적절한 칩 타이밍을 갖는 것으로 가정한다.

주파수 및 시간 제어 루프는 당업자에게 공지된 것과 같이 다양한 방식들로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명되지는 않는다. 수신기들은 추가로 (예를 들면, 복원된 파일럿 또는 임의의 다른 메커니즘을 기초로) OFDM 심벌 타이밍을 유도하며 필수 타이밍 신호들을 복조기(260a)에 제공할 수 있다.

복조기(260a) 내에서, 각각의 수신 안테나로부터의 데이터 샘플들의 스트림은 개별 주파수 도메인 역확산기(410)에 제공된다. 각각의 역확산기(410) 내에서, 곱셈기(412)는 복조되는 셀/섹터와 관련된 (공액-복소) 커버 코드 p_j ^*(n)를 언커버링(즉, 곱셈)한다. 언커버링된 데이터 샘플들은 그 후에 버퍼(414)에 제공된다.

각각의 시간 간격 k 동안, 버퍼(414)는 전송 심벌에 대응하는 M+L개의 언커버링된 샘플들을 수신하여 완전한 OFDM 심벌에 대응하는 M개의 샘플들을 제공한다. 고속 푸리에 변환기(FFT)(420)는 버퍼(414)로부터 M개의 언커버링된 샘플들을 수신하고, 수신된 샘플들에 대해 N_FFT-포인트 고속 푸리에 변환을 수행한다. 푸리에 변환의 규모(dimension)는 일반적으로 송신기 유닛에서 사용되는 푸리에 역변환의 규모와 동일하며(즉, N_FFT=N_IFFT), OFDM 심벌의 크기보다 크거나 같다(즉, N_FFT≥M). 일 실시예에서, M=N_FFT이다.

시간 제어 루프는 수신기 유닛에서의 처리를 위해 필수적인 OFDM 심벌 타이밍을 제공한다. OFDM 심벌들의 동기화는 예를 들면, 파일럿에 기초하여 유도될 수 있다. 시간 제어 루프에 의해 제공되는 심벌 타이밍은 각각의 FFT 윈도우에 대한 샘플들을 선택하기 위해 사용될 수 있다. 사이클릭 프리픽스가 사용된다면, OFDM 샘플 지속기간 내에 L개의 추가 샘플들이 FFT 윈도우의 정렬시 임의의 유동성을 허용한다.

FFT(420)로부터의 변환된 샘플들은 M개의 (복소) 곱셈기들(422a-422m)의 세트에 제공된다. 각각의 곱셈기(422)는 사용자 u에 대한 수신 안테나에 대해 유도되는 역확산 계수들의 시퀀스로 각각의 계수 w_u(m)를 수신한다. 코히어런트 검출 동안, 각각의 서브-밴드에 대한 역확산 계수는 다음과 같이 표현된다:

식(4)

상기

는 m번째 서브-밴드에 대한 합성 채널 대역의 추정값이다. 채널 응답 h(m)은 파일럿 또는 복조된 데이터에 기초하거나 임의의 다른 기술들에 기초하여 추정될 수 있다. 식(4)에 도시된 역확산 계수들은 하나의 가능한 검출 방법을 나타낸다. 주파수 선택 페이딩 채널에 대한 개선된 성능을 제공할 수 있는 다른 검출 방법들 또한 사용될 수 있다.

OFDM-CDMA 시스템에서, 수신기 유닛에서 채널이 주파수 선택적일 때마다(즉, 서로 다른 서브-밴드들마다 서로 다른 감쇠량들) 직교성의 손실이 발생한다. 이 경우에, 주파수 도메인에서, 확산 코드들에는 코드들의 서로 다른 심벌들에 대해 서로 다른 감쇠(예를 들면, 왈시 시퀀스들의 서로 다른 칩들에 대하여 서로 다른 감쇠)가 가해진다. 이는 확산 코드들 사이에 관련된 직교성을 상실시키며, 이는 수신기에서 역확산/상관 동작 후에 잔여 간섭을 발생시킨다.

수신기 유닛은 역확산 전에 채널을 "반전"함으로써 확산 코드들 사이의 직교성 복구를 시도할 수 있다. 채널 반전은 서브-밴드마다 수행되며, 일반적으로 역확산보다 우선하고, 대역폭을 감소시키기 위한 적분(integration)을 포함한다. (제로 포싱 연산(zero forcing operation)으로도 지칭되는) 채널 반전 연산은 채널 응답 h(m) 또는 그 추정값

의 인식을 요구한다. 채널 반전을 수행하기 위해, 각각의 서브-밴드에 대한 역확산 계수는 다음과 같이 표현될 수 있다:

식(5)

식(5)에 도시된 역확산 계수들에 기반한 복조기의 성능은 임의의 연산 시나리오들에 대하여 불충분할 수 있다. 예를 들면, 신호-대-잡음 및 간섭비(SNR)가 낮은 서브-밴드들에서, 가중치들

은 잡음 및 간섭비를 증가시키는 경향이 있다. 개선된 성능을 위해, 역확산 계수들이 다음과 같이 표현될 수 있는 경우에 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 기반 역확산기가 사용될 수 있다:

식(6)

상기 N₀는 열잡음 전력이다.

각각의 곱셈기(422)는 수신된 변환 샘플들과 수신된 역확산 계수를 곱하여 역확산 샘플을 제공한다. 각각의 시간 간격 k에 대하여, 합산기(424)는 M개의 모든 곱셈기(422)로부터 역확산 샘플들을 수신하고 합산하여 복원된 심벌 y_u(k)을 제공한다.

터미널(예를 들면, 도 2의 터미널(106n))에서 다수의 수신 안테나들과 복조 경로들이 사용 가능하다면, 각각의 안테나에 대한 데이터 샘플 스트림은 상술한 바와 같이 다이버시티 브랜치에 대한 복원된 심벌들의 개별 스트림을 제공하도록 처리될 수 있다. (예를 들면, 소프트/소프터 핸드오프 동안) 다수의 서비스중인 셀들/섹터들이 터미널에 전송중이라면, 수신된 데이터 샘플들은 처음에 이들의 셀들/섹터들과 관련된 커버 코드들을 사용하여 언커버링된다. 사용자 및 상기 다이버시티 브랜치에 대하여 추정된 채널 응답에 기초하여 각각의 다이버시티 브랜치에 대한 역확산 계수들의 세트가 유도된다. 모든 사용 가능한 다이버시티 브랜치들로부터 복원된 심벌들의 스트림들은 합산기(426)에 제공된다. 각각의 시간 간격 k에 대하여, 합산기(426)는 모든 다이버시티 브랜치들로부터 복원된 심벌들을 (소프트) 합산하여 대응하는 복조된 심벌 z_u(k)을 제공한다. 사용자 u에 대한 복조된 심벌들(즉, 복조된 데이터)은 RX 데이터 프로세서(262)에 제공된다.

OFDM-CDMA 시스템의 경우, 사이클릭 프리픽스의 사용은 요구되지 않는다. 사이클릭 프리픽스가 사용되면, OFDM 심벌의 반복되는 부분에 의해 수신된 신호에서 확산된 지연이 고려되며, 수신기에서 레이크 수신기의 구현은 요구되지 않는다. 이는 수신기 설계를 간단히 할 수 있다. 그러나 사이클릭 프리픽스가 사용되지 않으면, 통신 채널의 임펄스 응답에 대응하는 지연들에서의 역확산/상관 연산을 수행하기 위해 (주파수 도메인) 레이크 수신기가 사용될 수 있다. 상기 주파수 도메인 레이크 수신기에 대하여, OFDM 심벌에 대응하는 다수의(M) 수신 데이터 샘플들과 통신 채널에 대하여 확산된 최대 예측 지연에 대응하는 다수의(L) 수신 데이터 샘플들이 각각의 OFDM 심벌에 대하여 저장될 수 있다. M+L개의 저장된 샘플들 사이에서 M개의 샘플들이 검색되어 상술한 바와 같이 처리될 수 있다. 검색될 특정 샘플들은 수신된 신호와 관련된 타이밍(즉, 수신기에서 전송된 신호의 도달 시간)에 의해 결정된다.

업링크 변조기 및 복조기

도 5는 업링크에 대하여 사용될 수 있는 변조기(280a)의 일 실시예의 블록도이며, 도 2의 변조기(280)의 일 실시예이다. 변조기(280a)는 TX 데이터 프로세서(278)로부터 하나 이상의 서비스중인 셀들/섹터들에 전송될 사용자 데이터를 수신한다. 상기 사용자 데이터는 데이터 심벌들의 스트림이며, 그 각각이 상술한 바와 같이 코드 비트 또는 변조 심벌이 될 수 있다.

변조기(280a) 내에서, 사용자 데이터 스트림은 주파수 도메인 확산기에 제공되며, 사용자와 관련된 확산 코드를 수신한다. 사용자 u에 대한 업링크 확산 코드는 M개 샘플들의 시퀀스를 포함하며, 다음과 같이 표현된다:

다시 말해서, 다양한 형태의 코드들이 업링크 확산 코드들에 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 사용자 u에 대한 업링크에 사용되는 확산 코드는 사용자에게 고유하지만, 다른 사용자들에 의해 사용되는 확산 코드들과 직교일 필요는 없다. 특히, 확산 코드들이 서로 상관되지 않는 한, 다른 사용자들과 관련하여 처리 이득이 획득될 수 있고 높은 성능이 실현될 수 있다. 또한, 업링크 확산 코드들은 다운링크에 사용되는 코드들과 서로 다를 수 있다. 특정 실시예에서, 업링크에 사용되는 확산 코드들은 길이가 M인 왈시 코드들이 될 수 있다.

업링크 확산 코드들이 서로 직교하는 경우에, 다중경로 및/또는 서로 다른 전파 지연들은 수신기 유닛(즉, 업링크 경우의 기지국)에서 수신된 신호들의 직교 특성을 상실하게 할 수 있다. 다중경로의 존재시 직교성을 유지하기 위한 하나의 기술은 서로 다른 사용자들에게 서로 다른 서브-밴드들을 할당하는 것이다. 사용자 데이터가 전체 업링크 대역폭의 단편(fraction)만을 통해 전송되면, OFDM 심벌 단위로 완전한 처리 이득이 실현되지 않으며, 광대역 시스템의 주파수 다이버시시티가 충분히 실현되지 않는다.

간략함을 위해, 대문자 표시들은 업링크에 사용되고 이에 대응하는 소문자 표시들은 다운링크에 사용된다(예를 들면,

및

는 각각 업링크 및 다운링크 확산 코드들을 나타낸다).

확산기(510)에서, 사용자 데이터가 M개의 (복소) 곱셈기들(512a, 512m)의 세트에 제공된다. 각각의 곱셈기(512)는 사용자 u에 할당된 확산 코드의 개별 심벌 C_u(m)을 수신한다. 각각의 시간 간격 k에서, 각각의 곱셈기(512)는 수신된 데이터 심벌 D_u(k)와 확산 코드 심벌 C_u(m)을 곱하여 개별 확산 심벌을 IFFT(520)에 제공한다. 각각의 시간 간격 k에 대하여, IFFT(520)는 M개의 모든 곱셈기(512)로부터 M개의 확산 심벌을 수신하여 수신된 심벌들에 대해 고속 푸리에 역변환을 수행하며 데이터 심벌 D_u(k)에 대한 OFDM을 총체적으로 포함하는 N_IFFT개의 변환된 샘플들 X_u(n,k)의 시퀀스를 제공한다.

IFFT(520)로부터의 OFDM 심벌들 X_u(n,k)은 사이클릭 프리픽스 삽입 유닛(522)에 제공되며, 각각의 OFDM 심벌에 사이클릭 프리픽스를 부가하여 대응하는 전송 심벌 S_u(n,k)을 형성한다. 그 후에 전송 심벌들은 곱셈기(530a)에 의해 이득 변수 G_u(k)로 스케일링된다. 이득 변수 G_u(k)는 사용자에 대한 전체 업링크 이득을 나타내며, 전력 제어 이득 G_u ^pc(k), 레이트 제어 이득 G_u ^rate(k) 등을 포함한다. 합산기(532)는 곱셈기(530a)로부터 스케일링된 전송 심벌들을 수신하여 다른 오버헤드(예를 들면, 파일럿) 채널들에 대한 다른 데이터와 결합하여 변조된 데이터 Y(n,k)를 제공한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자 u에 대한 업링크 파일럿은 곱셈기(530p)에 의해 파일럿 이득 변수 G_pu(k)로 스케일링되며, 스케일링된 전송 심벌들과 결합된다. 도 5에 도시된 것과는 달리, 합산기(532)로부터 결합된 데이터는 커버 코드와 함께 커버링될 수 있으며, 사용자에게 고유할 수도 있고 모든 사용자에게 공통일 수도 있다.

도 6은 업링크에 사용될 수 있는 복조기(240a)의 일 실시예의 블록도이며 도 2의 복조기(240)의 일 실시예이다. 하나 이상의 터미널들로부터 업링크 변조 신호들을 수신하기 위해 다수의 안테나들(224)이 사용될 수 있고, 각각의 안테나는 관련 수신기에 개별 수신 신호를 제공한다. 각각의 수신기(222)는 합성된 데이터 샘플들 R'(k)의 개별 스트림을 제공하기 위해 수신된 신호를 조정 및 디지털화한다.

복조기(240a) 내에서, 각각의 수신 데이터 샘플 스트림은 개별 주파수 도메인 역확산기(610)에 제공된다. 각각의 역확산기(610) 내에서, 버퍼(614)는 (사이클릭 프리픽스가 사용된다면) 각각의 시간 간격 k에 대한 M+L개의 샘플들을 수신하며 완전한 OFDM 심벌에 대응하는 M개의 샘플들을 제공한다. FFT(620)는 버퍼(614)로부터 M개의 샘플들을 수신하여 수신된 샘플에 대해 N_FFT-포인트 고속 푸리에 변환을 수행하며 N_FFT개의 변환된 샘플들을 제공한다. 간략함을 위해, OFDM 심벌 길이는 FFT 규모와 동일하게 선택되지만(즉, M= N_FFT), 이는 상술한 바와 같이 필수 조건은 아니다.

FFT(620)로부터의 변환된 샘플들은 M개의 (복소) 곱셈기들(622a-622m)의 세트에 제공된다. 각각의 곱셈기(622)는 사용자 u에 대한 i번째 수신 안테나에 대해 유도되는 역확산 계수들의 시퀀스로 개별 계수 W_u ⁱ(m)를 수신한다. 코히어런트 검출에 대하여, 각각의 서브-밴드에 대한 역확산 계수는 다음과 같이 표현될 수 있다:

식(7)

상기

은 i번째 다이버시티 브랜치상의 m번째 서브-밴드에 대한 사용자 u를 위한 복소 채널 이득의 추정값이다. 다운링크와 유사하게, 역확산 계수들은 다음과 같이 유도된다:

식(8)

또는

식(9)

식(7) 내지 식(9)에 도시된 바와 같이, 역확산 계수들은 사용자 확산 코드 C_u(m) 및 사용자에 대해 사용되는 각각의 다이버시티 브랜치와 관련된 채널 응답 추정값

의 함수이다.

각각의 곱셈기(622)는 수신된 변환 샘플과 수신된 역확산 계수를 곱하여 스케일링된 샘플을 제공한다. 각각의 시간 간격 k에 대하여, 합산기(624)는 모두 M개의 곱셈기(622)로부터 스케일링된 샘플들을 수신하고 합산하여 i번째 다이버시티 브랜치에 대한 사용자 u의 복원된 심벌 Y_u ⁱ(k)을 제공한다.

다수의 다이버시티 브랜치들이 사용자 u에 사용된다면, 사용자 u에 대한 모든 다이버시티 브랜치로부터 복원된 심벌 Y_u ⁱ(k)가 합산기(626)에 제공된다. 각각의 시간 간격 k에 대하여, 합산기(626)는 사용자 u에 대한 모든 복원된 심벌들을 합산하여 복조된 심벌 Z_u(k)을 제공하며, 이는 RX 데이터 프로세서(242)에 제공된다. 예를 들면, 동일한 셀의 다수의 섹터에 대한 소프터 핸드오프중인 터미널에 대하여 다이버시티 합성이 수행될 수 있으며, 이는 상기 섹터들이 일반적으로 단일 기지국에 의해 서비스되기 때문이다.

전력 제어

전력 제어 메커니즘은 간섭을 감소시키고 시스템 스루풋을 개선하도록 다운링크와 업링크 각각에 대하여 구현될 수 있다. 다운링크 및 업링크에 대한 전력 제어 메커니즘은 다양한 방식들로 구현될 수 있고, 다운링크 및 업링크에 서로 다른 메커니즘들이 사용될 수 있다. 하기에서는 특정 전력 제어 메커니즘이 설명되지만, 다른 메커니즘들 또한 본 발명의 범위 내에 있고 사용될 수 있다.

도 7은 외부 루프 전력 제어(720)와 결합하여 동작하는 내부 루프 전력 제어(710)를 포함하는 전력 제어 메커니즘(700)의 다이어그램이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 내부 루프(710)는 송신기 유닛과 수신기 유닛 사이에서 동작하며, 외부 루프(720)는 수신기 유닛에서 동작한다.

내부 루프(710)는 수신기 유닛에서 수신된 것과 같은 전송 신호 품질을 종종 SNR 세트포인트(또는 간단히 세트포인트)로 지칭되는 타깃 SNR에 가능한 한 가깝게 유지하는 것을 시도하는 (상대적으로) 고속인 루프이다. 데이터 스트림마다 하나씩 내부 루프가 유지되어 독립적으로 전력 제어될 수 있다.

특정 데이터 스트림에 대한 내부 루프 전력 조절은 일반적으로 (1) 수신기 유닛에서 수신된 데이터 스트림의 신호 품질을 추정하고(블록 712), (2) 세트포인트와 수신 신호 품질 추정값을 비교하며(블록 714), (3) 송신기 유닛에 다시 전력 제어 정보를 전송함으로써 수행된다. 수신 신호 품질은 전력 제어될 데이터 스트림, 데이터 스트림과 관련된 파일럿, 또는 전력 제어될 데이터 스트림과 관련된 임의의 다른 전송에 기초하여 추정된다. 일 실시예에서, 전력 제어 정보는 전송 전력의 증가를 요구하는 "업" 명령 또는 전송 전력의 감소를 요구하는 "다운" 명령의 형태이다. 각각의 업 및 다운 명령은 예를 들면, 각각 +0.5dB 및 -0.5dB의 전송 전력의 변화에 대응할 수 있다. 송신기 유닛은 전력 제어 명령을 수신할 때마다 데이터 스트림의 전송 전력을 조절할 수 있다(블록 716). 전력 제어 명령은 OFDM 심벌 또는 프레임마다 또는 임의의 다른 시간 단위로 전송된다.

일반적으로, 특히 이동 터미널에 대하여 시간에 따라 변화하는 통신 채널(구름 718)에서의 경로 손실로 인해, 수신기 유닛에서의 수신 신호 품질은 끊임없이 변동한다. 내부 루프(710)는 통신 채널에서 변동이 있으면 수신 신호 품질을 세트포인트로 또는 세트포인트에 가깝게 유지할 것을 시도한다.

외부 루프(720)는 끊임없이 세트포인트를 조절하여 전력 제어되는 데이터 스트림에 대해 특정 레벨의 성능이 달성되도록 하는 (상대적으로) 저속의 루프이다. 원하는 레벨의 성능은 일반적으로 특정 타깃 프레임 에러 레이트(FER), 패킷 에러 레이트(PER), 또는 임의의 다른 성능 기준이다. 예를 들면, 1%의 타깃 FER이 데이터 스트림에 사용될 수 있다.

특정 데이터 스트림에 대한 외부 루프 세트포인트 조절은 일반적으로, (1) 데이터 스트림을 수신, 복조 및 디코딩하여 전송된 데이터를 복원하고(블록 722), (2) 각각의 수신된 프레임의 상태를 정확히(양호하게) 또는 에러로(소거된) 디코딩된 것인지 결정하며(블록 722), (3) 프레임 상태 (및 가능하면 디코딩된 데이터의 "양호도" 또는 신용도를 나타내는 임의의 다른 정보와 함께)에 기초하여 세트포인트를 조절함으로써(블록 724) 수행된다. 프레임이 정확히 디코딩된다면, 수신 신호 품질은 필요한 것보다 더 높을 수 있어 세트포인트는 약간 감소하며, 이는 내부 루프(710)가 데이터 스트림에 대한 전송 전력을 감소시키게 할 수 있다. 대안으로, 프레임이 에러로 디코딩된다면, 수신 신호 품질은 필요한 것보다 더 낮을 수 있어 세트포인트는 증가할 수 있으며, 이는 내부 루프(710)가 데이터 스트림에 대한 전송 전력을 증가시키게 할 수 있다.

채널의 세트포인트가 조절되는 방식을 제어함으로써, 서로 다른 전력 제어 특성들과 성능 레벨들이 획득될 수 있다. 예를 들면, 타깃 FER은 불량 프레임에 대한 세트포인트의 상향 조절량, 우수 프레임에 대한 하향 조절량, 세트포인트의 연속적인 증가 사이에서 요구되는 경과(elapsed) 시간 등을 적절히 선택함으로써 선택될 수 있다. 타깃 FER(즉, 긴-간격의 FER)은 △D/△D+△U로 세팅될 수 있으며, 상기 △U는 소거된 프레임에 대한 세트포인트의 증가량이고 △D는 우수 프레임에 대한 세트포인트의 감소량이다. △U 및 △D에 대한 절대 크기들은 통신 채널의 급작스런 변화들에 대한 전력 제어 메커니즘의 응답을 결정한다.

도 8은 터미널에서 구현되는 다운링크 또는 업링크 전력 제어 메커니즘들 중 일부분의 특정 실시예의 블록도이다. 상기 실시예에서, 다운링크 및 업링크 전력 제어 루프들(810, 820)은 각각 터미널에 대한 다운링크 및 업링크 전력 제어에 사용된다. 전력 제어 루프들(810, 820)은 도 8에 도시된 것과 같은 제어기(270b) 내에서 또는 임의의 다른 유닛들에 의해 구현될 수 있다.

다운링크 전력 제어(DL PC)의 경우, 다운링크 전력 제어 루프(810)는 터미널로의 다운링크 전송의 전송 전력을 제어하기 위해 사용되는 DL PC 명령들을 TX 데이터 프로세서(278b) 내의 멀티플렉서(814)에 제공한다. 멀티플렉서(814)는 인코더/인터리버(812)로부터 업링크 코딩된 데이터를 수신하고, 코딩된 데이터와 함께 DL PC 명령들을 멀티플렉싱하며, 멀티플렉싱된 코딩된 데이터와 DL PC 명령들을 변조기(280b) 내의 확산기(510)에 제공한다. DL PC 명령들은 예를 들면, 특정(예를 들면, 의사-랜덤) 펑처링 방식에 따라 코딩된 비트들의 일부를 교체하는 것과 같은 다양한 방식들을 사용하여 코딩된 데이터와 멀티플렉싱될 수 있다.

확산기(510)는 코딩된 데이터와 DL PC 명령들을 처리(예를 들면, 확산)하여 변조된 데이터를 제공한다. 곱셈기(530a)는 변조된 데이터를 사용자의 이득 변수 G_u(k)로 스케일링한다. 이득 변수 G_u(k)는 업링크 전송 전력을 제어하며 업링크 전력 제어 루프(820)에 의해 조절된다. 스케일링된 데이터는 업링크 변조 신호를 발생시키기 위해 송신기(254)에 의해 추가 처리되며, 터미널이 통신하고 있는 서비스중인 셀/섹터(들)에 전송된다.

각각의 서비스중인 셀/섹터에서, 터미널로부터의 업링크 변조 신호는 DL PC 명령들을 복원하도록 처리되고, DL PC 명령들은 터미널에 대한 다운링크 전송 전력을 조절하는데 사용된다.

또한, 다운링크 전력 제어를 위해, 서비스중인 셀/섹터(들)로부터의 다운링크 변조된 신호(들)는 수신기(254)에 의해 수신되어 처리되고(예를 들면, 조정 및 디지털화되며), 복조기(260b)에 의해 추가 처리되며(예를 들면, 역확산되며), RX 데이터 프로세서(262b)에 의해 디코딩된다. 복조기(260b)는 또한 수신된 복조 데이터(또는 파일럿)의 SNR을 추정하여 SNR 추정값들을 다운링크 전력 제어 루프(810)에 제공하며, 다운링크 전력 제어 루프(810)는 또한 각각의 수신된 프레임의 상태를 RX 데이터 프로세서(262b)로부터 수신한다. 다운링크 전력 제어 루프(810)는 타깃 FER 및 수신된 프레임 상태에 기초하여 다운링크 세트포인트를 조절하며, 세트포인트와 SNR 추정값들에 기초하여 DL PC 명령들을 제공한다.

SNR은 다양한 기술에 기초하여 수신기 유닛에서 추정될 수 있다. 상기 기술들의 일부는 1998년 8월 25일에 특허된 "CDMA 통신 시스템에서 수신된 파일럿 전력과 경로 손실을 결정하기 위한 시스템 및 방법"이라는 명칭의 USP 5,799,005호, 1999년 5월 11일에 특허된 "스펙트럼 확산 통신 시스템에서 링크 품질을 측정하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 USP 5,903,554호에 개시되며, 여기에서 참조로서 통합된다.

업링크 전력 제어(UL PC)의 경우, 서비스중인 셀/섹터(들)에 의해 전송되는 UL PC 명령들은 명령들을 업링크 전력 제어 루프(820)에 제공하는 복조기(260b)에 의해 수신되고, 복원되며, 디멀티플렉싱된다. 루프(820)는 그 후에 각각의 수신된 UL PC 명령들에 대응하는 적절한 델타 전력값(예를 들면, +0.5dB, -0.5dB, 0 또는 임의의 다른 값)을 결정하고, 현재의 전송 전력값과 델타 전력값을 누산하며, 업데이트된 전송 전력값에 대응하는 이득 변수 G_u(k)을 제공한다.

다운링크 및 업링크에 대한 전력 제어는 상술한 USP 5,779,005호, 5,903,554호, 1991년 10월 8일, 1993년 11월 23일에 각각 특허된 "CDMA 셀룰러 이동 전화 시스템에서 전송 전력을 제어하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 USP 5,056,109호, 5,265,119호, 및 2000년 8월 1일에 특허된 "CDMA 이동 전화 시스템에서 전력 제어 신호들을 처리하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 USP 6,097,972호에 개시되며, 여기에서 참조로서 통합된다.

가변 레이트

전력 스케일링 및 확산 조절을 통해 다운링크 및/또는 업링크에서 가변 레이트 데이터가 지원될 수 있다. r₁의 데이터 레이트를 위해 SF의 확산 인자가 사용된다면, 프레임당 전송 전력이 데이터 레이트에 비례하도록 데이터를 전력 스케일링함으로써 더 낮은 데이터 레이트들이 지원될 수 있다. 예를 들면, r₁=9.6Kbps에 대한 SF=128이라면, (보코더에 의해 생성될 수 있는) 1.2, 2.4, 4.8 및 9.6Kbps의 데이터 레이트들은 (1) 4.8 Kbps 데이터 레이트 프레임을 2의 인자에 의해 반복 코딩하고 9.6Kbps 데이터 레이트 프레임에 사용되는 전송 전력의 1/2를 할당함으로써, (2) 2.4 Kbps 데이터 레이트 프레임을 4의 인자에 의해 반복 코딩하고 9.6Kbps 데이터 레이트 프레임에 사용되는 전송 전력의 1/4를 할당함으로써, 그리고 (3) 1.28 Kbps 데이터 레이트 프레임을 8의 인자에 의해 반복 코딩하고 9.6Kbps 데이터 레이트 프레임에 사용되는 전송 전력의 1/8을 할당함으로써 지원될 수 있다.

또한, 확산 이득을 감소시키고 전송 전력을 스케일링 업시킴으로써 더 높은 데이터 레이트가 지원될 수 있다. 일 실시예에서, 더 높은 데이터 레이트를 위해 다수의 확산 코드가 할당된다. 데이터가 각각의 확산 코드에 의해 모든 선택된 서브-밴드들에 대해 확산되기 때문에, 광대역 채널에 의해 제공되는 전체 다이버시티가 더 높은 데이터 레이트들을 위한 다수의 확산 코드의 사용에 의해 유지된다. 또 다른 실시예에서, 시스템 대역폭의 서로 다른 분수 부분들은 서로 다른 데이터 심벌들에 할당된다. 예를 들어, 하나의 데이터 심벌이 9.6Kbps의 데이터 레이트로 모두 M개의 서브 대역들을 통해 전송된다면, 1/2 길이의 확산 코드(M/2)를 사용하여 각각의 데이터 심벌을 확산하고, M/2 서브-밴드들을 통해 각각의 확산된 데이터 심벌을 전송함으로써 두 개의 데이터 심벌이 19.2Kbps의 데이터 레이트로 M개의 서브-밴드들을 통해 전송될 수 있다. 각각의 OFDM 심벌은 그 각각이 M/2의 길이를 갖는 두 개의 데이터 심벌들을 포함할 수 있다. 서브-대역들은 인터리빙되도록(예를 들면, 홀수 번호의 서브-밴드들이 하나의 데이터 심벌에 할당될 수 있고 짝수 번호의 서브-밴드들은 다른 데이터 심벌에 할당될 수 있는) 데이터 심벌들에 할당될 수도 있고 임의의 다른 서브-밴드 할당 방식에 기초할 수도 있다. 모든 실시예들에 대하여, 사용자 데이터에 모든 사용 가능한 확산 코드들을 할당함으로써 최고 데이터 레이트가 지원될 수 있다.

데이터 레이트가 증가하면, 더 높은 레이트의 데이터를 수용하도록 확산이 비례적으로 감소할 수 있다. 데이터 레이트가 1bps/Hz에 도달하면, 확산은 효율적으로 사라지며(즉, 사용되지 않으며) 결과적으로 변조된 출력은 종래의 OFDM 방식과 유사하다. 따라서 본 명세서에 개시된 기술들은 데이터가 더 낮은 데이터 레이트들(즉, 1bps/Hz)로 하이브리드 OFDM-CDMA 방식을 사용하거나 더 높은 데이터 레이트들(즉, 1bps/Hz 및 그 밖의 범위)로 단일 OFDM 방식을 사용하여 변조되게 한다. 단일 OFDM 방식에서, 파일럿은 확산되지 않지만 하기에서 설명되는 것과 같이 서브-대역의 서브세트 내에 분포될 수 있다.

핸드오프

소프트 및 소프터 핸드오프가 상기 시스템에 의해 지원될 수 있다. 다운링크를 통해서 터미널은 다수의 셀들/섹터들로부터 파일럿을 수신할 수 있다. 2개 이상의 셀들/섹터들로부터의 파일럿 강도가 소프트/소프터 핸드오프 동작을 지원하기에 적합하다고 결정되면, 터미널은 새로운 셀/섹터(들)를 소프트/소프터 핸드오프 리스트에 추가하도록 현재 서비스 중인 셀/섹터(들)에 보고할 수 있다. 다음으로, 새롭게 추가된 셀/섹터(들)는 현재 서비스 중인 셀/섹터(들)와 동일한 사용자 데이터를 전송하기 시작할 것이다. 그런 후에, 터미널은 서비스 중인 모든 셀/섹터들로부터 다운링크 변조된 신호들을 수신할 것이고, 각각의 수신된 신호를 복조할 것이며, 개별적인 다운링크 전송들을 결합할 것이다. 소프트 결합이 이용될 수 있으며, 이로써 각각의 서비스 중인 셀/섹터로부터의 복조된 심벌들은 서비스 중인 다른 셀/섹터(들)로부터의 가중된 복조 심벌들과 결합되기 전에 셀/섹터들에 대한 수신 신호 세기에 의해서 가중될 수 있다.

업링크를 상에서, 특정 터미널로부터의 업링크 변조 신호가 서비스 중인 다수의 셀들/섹터들에 의해 수신될 수 있다. 각각의 서비스 중인 셀/섹터는 업링크 변조 신호를 처리하고, 프레임 선택 및 업링크 전력 제어를 책임지는 중앙 엔티티(예컨대, 기지국 제어기)에 디코딩된 데이터(또는 어쩌면 복조된 데이터)를 제공한다. 서비스 중인 섹터들이 동일한 셀에 속한다면, 섹터들로부터의 복조 데이터는 디코딩에 앞서 (소프트) 결합될 수 있고, 이는 소프터 핸드오프를 위한 개선된 성능을 제공할 수 있다. 그리고 서비스 중인 섹터들이 다른 셀들에 속한다면, 각각의 섹터가 각각의 프레임 간격에 대한 디코딩 데이터 프레임을 중앙 엔티티에 제공할 수 있으며, 상기 중앙 엔티티는 가장 양호한 프레임을 디코딩된 결과로서 선택한다. 대안으로, 각각의 서비스 중인 섹터는 복조된 데이터를 중앙 엔티티에 제공할 수 있고, 상기 중앙 엔티티는 상기 복조된 데이터를 (소프트) 결합할 수 있으며 디코딩을 수행할 수 있다.

소프트/소프터 핸드오프에서의 업링크 전력 제어를 위해서, 각각의 전력 제어 간격 동안에 다수의 셀들/섹터들로부터 터미널에 수신되는 UL 전력 제어 명령들이 결합할 수 있고 업링크 전송 전력의 조정에 이용될 수 있다. "OR-of-the-DOWNs" 규칙이 이용될 수 있으며, 이로써 터미널은 UL 전력 제어 명령들 중 임의의 하나가 전송 전력의 감소를 요청하는 경우에 자신의 전송 전력을 감소시킨다.

소프트/소프터 핸드오프에서의 다운링크 전력 제어를 위해서, 터미널에 의해 전송된 DL 전력 제어 명령들은 서비스 중인 모든 셀들/섹터들에서 수신되고, 각각의 셀/섹터는 수신된 명령들에 기반하여 적절히 다운링크 전송 전력을 조정한다. 각각의 서비스 중인 셀/섹터에 의해 수신된 DL 전력 제어 명령이 또한 중앙 엔티티에 제공될 수 있고, 상기 중앙 엔티티는 전송된 명령들의 개선된 추정치들을 제공하기 위해서 이러한 명령들을 (소프트) 결합할 수 있다. 결합된 명령들은 서비스 중인 모든 셀/섹터(들)에 전송될 수 있는데, 그것들 각각은 터미널로의 다운링크 전송 전력을 조정할 수 있다.

소프트/소프터 핸드오프를 지원하기 위해서 여러 메커니즘 및 제어 특징이 이용될 수 있다. 예컨대, 셀/섹터(들)를 소프트/소프터 핸드오프로부터 추가 및 제외시키기 위한 임계치들, 셀/섹터(들)를 추가/제외시키기 위한 타이머들, 변동적인 채널 상황들로 인해 셀/섹터가 교대로 추가되고 제외되는 것을 방지하기 위한 히스테리시스를 포함해서, 터미널을 핸드오프 안과 밖으로 유도하기 위한 메커니즘 및 제어 특징이 제공될 수 있다.

소프트 핸드오프는 1992년 3월 31일에 등록된 미국 특허 제 5,101,501호 "Method and System for Providing a Soft Handoff in Communications in a CDMA Cellular Telephone System"과 1993년 11월 30일에 등록된 미국 특허 제 5,267,261호 "Mobile Station Assisted Soft Handoff in a CDMA Cellular Communications System"에 상세히 설명되어 있으며, 상기 두 미국 특허는 본 명세서에서 참조된다.

파일럿

위에서 언급된 바와 같이, 파일럿은 송신기 유닛으로부터 전송될 수 있으며 수신기 유닛에서 여러 기능에 이용될 수 있다. 여러 파일럿 전송 방식이 구현될 수 있으며 이는 본 발명의 범위 내에 있다.

한 파일럿 전송 방식에서, 파일럿 데이터는 알려진 확산 코드(예컨대, 왈시 코드 0)로 (예컨대, 주파수 도메인에서) 확산되며, 특정 이득으로 스케일링된다. 확산 파일럿 데이터는 또한 (도 3에 도시된 바와 같이) 커버 코드로 커버링될 수도 있고 (도 5에 도시된 바와 같이) 전혀 커버링되지 않을 수도 있다. 각각의 송신기 유닛(예컨대, 각각의 셀/섹터)에 의해 고유의 커버 코드가 이용된다면, 수신기 유닛(예컨대, 터미널들)은 각자의 고유 커버 코드를 통해 파일럿들의 서로 다른 송신기들을 식별하여 분류할 수 있다.

송신기 유닛들을 위한 커버 코드들은, IS-95 및 cdma2000에서 사용되는 PN 시퀀스와 마찬가지로, 하나 이상의 다항식으로 이루어진 특정 세트에 기반하여 생성되지만 서로 다른 오프셋들을 갖는 PN 시퀀스일 수 있다. 빠른 포착 및 동기화를 위해서, 커버 코드들의 길이는 전송 심벌의 지속기간(사이클릭 프리픽스가 이용되는 경우)이나 OFDM 심벌의 지속기간(사이클릭 프리픽스가 이용되지 않는 경우)에 대해 일부 정의된 관계에 기반하여 선택될 수 있다. 예컨대, 커버 코드 길이는 전송 심벌 지속기간의 정수배이거나(사이클릭 프리픽스가 이용되는 경우) OFDM 심벌 지속기간의 정수배가 되도록(사이클릭 프리픽스가 이용되지 않는 경우) 선택될 수 있다.

또 다른 전송 방식에서는, 이용 가능한 서브-대역의 서브세트가 마련되어 파일럿 톤(tones)(즉, 사용자 데이터가 아님)을 전송하는데 이용된다. 상기 서브-대역의 서브세트는 결정론적인 방식이나 의사 랜덤 방식으로 변경(즉, 호핑)될 수 있어 전체 채널 응답이 다중 OFDM 심벌들에 대해 샘플링되게 할 수 있다. 파일럿에 할당된 서브-대역들과 호핑 패턴 사이의 관계는 모든 송신기 유닛(예컨대, 모든 셀들/섹터들)에 대해 동일할 수 있다. 대안적으로, 각각의 송신기 유닛(예컨대, 각각의 섹터나 셀)은 할당된 파일럿 서브-대역들과 호핑 패턴 사이의 각각의 관계와 연관될 수 있으며, 이는 송신기 유닛을 식별하는데 이용될 수 있다.

또 다른 파일럿 전송 방식에서는, 파일럿 데이터가 TDM 파일럿 구조를 구현하기 위해서 사용자 및 오버헤드 데이터와 시분할 다중화(TDM)될 수 있다. 이러한 경우에, 파일럿은 다른 데이터(예컨대, 각각의 N_P 데이터 심벌들을 위한 하나의 파일럿 심벌)와 고정된 간격으로 시분할 다중화될 수도 있고, 비균일한 방식으로(예컨대, 의사 랜덤하게 선택되는 시간 간격으로 삽입되는 방식으로) 다중화될 수도 있다. TDM 파일럿 구조는 또한 IS-856 또는 W-CDMA 표준에 설명된 것과 유사하게 구현될 수 있다.

일반적으로, 파일럿은 수신기 유닛들이 데이터 전송을 위해 사용되는 각각의 서브-대역에 대한 채널 응답을 추정할 수 있도록 전송될 수 있다.

본 명세서에 설명된 변조, 복조, 다중 액세스, 레이트 제어, 전력 제어, 소프트/소프터 핸드오프, 및 다른 기술들은 여러 수단들을 통해 구현될 수 있다. 예컨대, 이러한 기술들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그것들의 결합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현을 위해서, 기술들 중 임의의 한 기술이나 기술들의 결합을 구현하는데 사용되는 엘리먼트들이 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuits), DSP(digital signal processors), DSPD(digital signal processing devices), PLD(programmable logic devices), FPGA(field programmable gate arrays), 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 마이크로프로세서, 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수 있다.

소프트웨어 구현의 경우, 임의의 기술 또는 기술들의 조합이 본 명세서에 개시된 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들면, 절차들, 기능들 등)을 사용하여 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛(예를 들면, 도 2의 메모리(232 또는 272))에 저장될 수 있고 프로세서(예를 들면, 제어기(230 또는 270))에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부 또는 프로세서 외부에서 구현될 수 있으며, 이 경우 당업자에게 공지된 것과 같은 다양한 수단들을 통해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 수 있다.

표제들은 본 명세서에 참조를 위해 특정 섹션들을 배치하는 것을 지원하도록 포함된다. 상기 표제들은 그들 이하에서 설명되는 개념들의 영역을 제한하는 것이 아니며, 상기 개념들은 전체 명세서를 통해 다른 섹션들에 적용가능할 수 있다.

개시된 실시예의 상술한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 이용하기에 용이하도록 하기 위하여 제공되었다. 이들 실시예에 대한 여러 가지 변형은 당업자에게 자명하며, 여기서 한정된 포괄적인 원리는 본 발명의 사용 없이도 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 나타낸 가장 넓은 범위에 따른다.

Claims

다중 액세스 OFDM-CDMA 시스템에서, 무선 통신 채널을 통해 전송하기 위한 데이터를 처리하기 위한 방법으로서,

데이터 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 코딩 방식에 따라 데이터 스트림을 코딩하는 단계;

확산 데이터를 제공하기 위해 주파수 도메인에서 상기 데이터 심벌들의 스트림을 하나 이상의 확산 코드들을 사용하여 확산하는 단계 ― 상기 하나 이상의 확산 코드들은 한 세트의 사용 가능한 확산 코드들로부터 선택되고 상기 데이터 스트림에 할당됨 ―;

OFDM 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 변환에 따라 상기 확산 데이터를 변환하는 단계;

사용자와 관련되며 상기 데이터 스트림에 대해 선택되는 이득에 따라 상기 OFDM 심벌들의 스트림을 스케일링하는 단계; 및

상기 스케일링된 OFDM 심벌들을 상기 무선 통신 채널을 통해 전송하는 단계를 포함하며,

상기 선택되는 이득은 다운링크 전송 전력을 조절하는데 사용되는 제 1 이득 변수와 데이터 레이트에 따른 제 2 이득 변수의 곱인, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

대응하는 전송 심벌을 제공하기 위해 각각의 OFDM 심벌에 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix)를 부가하는 단계를 더 포함하며, 전송 심벌들은 스케일링되어 상기 무선 통신 채널을 통해 전송되는, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 스케일링된 OFDM 심벌들을 커버 코드로 커버링하는 단계를 더 포함하는, 데이터 처리 방법.
제 3항에 있어서,

상기 커버 코드는 상기 OFDM 심벌의 길이의 정수배인 길이를 갖는, 데이터 처리 방법.
제 3항에 있어서,

상기 커버 코드는 OFDM 심벌에 사이클릭 프리픽스를 부가함으로써 형성되는 전송 심벌의 길이의 정수배인 길이를 갖는, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 데이터 심벌들의 스트림은 코딩된 비트들을 포함하는, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 데이터 심벌들의 스트림은 변조 방식을 기초로 유도되는 변조 심벌들을 포함하는, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 무선 통신 채널을 통해 상기 스케일링된 OFDM 심벌들과 함께 파일럿을 전송하는 단계를 더 포함하는, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 확산 코드들은 왈시 코드들인, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 확산 코드들은 직교 코드들인, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 확산 코드들은 의사-직교 코드들인, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 변환은 푸리에 역변환인, 데이터 처리 방법.
제 9항에 있어서,

상기 왈시 코드들은 상기 변환의 규모(dimension)와 동일한 길이를 갖는, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 데이터 스트림의 데이터 레이트에 기초하여 상기 확산을 조절하는 단계를 더 포함하는, 데이터 처리 방법.
제 14항에 있어서,

상기 확산은 상기 데이터 스트림에 다수의 확산 코드들을 할당함으로써 조절되는, 데이터 처리 방법.
제 14항에 있어서,

상기 확산은 상기 데이터 스트림에 더 짧은 길이의 하나 이상의 확산 코드들을 할당함으로써 조절되는, 데이터 처리 방법.
제 14항에 있어서,

상기 데이터 스트림의 데이터 레이트가 임계 데이터 레이트에 도달하면 상기 확산이 효율적으로 수행되지 않는, 데이터 처리 방법.
제 14항에 있어서,

상기 데이터 레이트에 기초하여 상기 데이터 스트림에 대한 전송 전력을 스케일링하는 단계를 더 포함하는, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 데이터 스트림에 대한 전송 전력을 조절하기 위해 상기 이득을 조절하는 단계를 더 포함하는, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 스케일링된 OFDM 심벌들은 기지국으로부터 터미널로의 다운링크를 통해 전송되는, 데이터 처리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 스케일링된 OFDM 심벌들은 터미널로부터 기지국으로의 업링크를 통해 전송되는, 데이터 처리 방법.
다중 액세스 OFDM-CDMA 시스템에서, 무선 통신 채널을 통해 전송하기 위한 데이터를 처리하기 위한 방법으로서,

데이터 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 코딩 방식에 따라 데이터 스트림을 코딩하는 단계;

확산 데이터를 제공하기 위해 주파수 도메인에서 상기 데이터 심벌들의 스트림을 하나 이상의 확산 코드들을 사용하여 확산하는 단계 ― 상기 하나 이상의 확산 코드들은 한 세트의 사용 가능한 확산 코드들로부터 선택되고 상기 데이터 스트림에 할당됨 ―;

OFDM 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 푸리에 역변환에 따라 상기 확산 데이터를 변환하는 단계;

대응하는 전송 심벌을 제공하기 위해 각각의 OFDM 심벌에 사이클릭 프리픽스를 부가하는 단계;

사용자와 관련되며 상기 데이터 스트림에 대해 선택되는 이득에 따라 각각의 전송 심벌을 스케일링하는 단계;

상기 스케일링된 전송 심벌들을 커버 코드로 커버링하는 단계; 및

상기 스케일링된 전송 심벌들을 상기 무선 통신 채널을 통해 전송하는 단계를 포함하며,

상기 선택되는 이득은 다운링크 전송 전력을 조절하는데 사용되는 제 1 이득 변수와 데이터 레이트에 따른 제 2 이득 변수의 곱인, 데이터 처리 방법.
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다중 액세스 OFDM-CDMA 시스템 내의 송신기 유닛으로서,

데이터 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 코딩 방식에 따라 데이터 스트림을 코딩하도록 동작하는 TX 데이터 프로세서;

확산 데이터를 제공하기 위해 주파수 도메인에서 상기 데이터 심벌들의 스트림을 수신하여 하나 이상의 확산 코드들을 사용하여 확산하도록 동작하는 주파수 도메인 확산기 ― 상기 하나 이상의 확산 코드들은 한 세트의 사용 가능한 확산 코드들로부터 선택되고 상기 데이터 스트림에 할당됨 ―;

OFDM 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 변환에 따라 상기 확산 데이터를 변환하도록 동작하는 변환기;

사용자와 관련되며 상기 데이터 스트림에 대해 선택되는 이득에 따라 상기 OFDM 심벌들의 스트림을 스케일링하도록 동작하는 제 1 곱셈기; 및

변조된 신호를 제공하도록 상기 스케일링된 OFDM 심벌들을 처리하고 상기 변조된 신호를 통신 채널을 통해 전송하도록 동작하는 송신기를 포함하며,

상기 선택되는 이득은 다운링크 전송 전력을 조절하는데 사용되는 제 1 이득 변수와 데이터 레이트에 따른 제 2 이득 변수의 곱인, 송신기 유닛.
제 35항에 있어서,

대응하는 전송 심벌을 제공하기 위해 각각의 OFDM 심벌의 일부분을 반복하도록 동작하는 사이클릭 프리픽스 삽입 엘리먼트를 더 포함하는, 송신기 유닛.
제 35항에 있어서,

상기 스케일링된 OFDM 심벌들을 커버 코드로 커버링하도록 동작하는 제 2 곱셈기를 더 포함하는, 송신기 유닛.
제 35항의 송신기 유닛을 포함하는, 기지국.
제 35항의 송신기 유닛을 포함하는, 터미널.
다중 액세스 OFDM-CDMA 시스템 내의 송신기 장치로서,

데이터 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 코딩 방식에 따라 데이터 스트림을 코딩하기 위한 수단;

확산 데이터를 제공하기 위해 주파수 도메인에서 상기 데이터 심벌들의 스트림을 하나 이상의 확산 코드들을 사용하여 확산하기 위한 수단 ― 상기 하나 이상의 확산 코드들은 한 세트의 사용 가능한 확산 코드들로부터 선택되고 상기 데이터 스트림에 할당됨 ―;

OFDM 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 상기 확산 데이터를 변환에 따라 변환하기 위한 수단;

사용자와 관련되며 상기 데이터 스트림에 대해 선택되는 이득에 따라 상기 OFDM 심벌들의 스트림을 스케일링하기 위한 수단;

변조된 신호를 제공하기 위해 상기 스케일링된 OFDM 심벌들을 처리하기 위한 수단; 및

상기 변조된 신호를 통신 채널을 통해 전송하기 위한 수단을 포함하며,

상기 선택되는 이득은 다운링크 전송 전력을 조절하는데 사용되는 제 1 이득 변수와 데이터 레이트에 따른 제 2 이득 변수의 곱인, 송신기 장치.
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명령들에 의해 인코딩된 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 상기 명령들은,

데이터 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 코딩 방식에 따라 데이터 스트림을 코딩하기 위한 코드;

확산 데이터를 제공하기 위해 주파수 도메인에서 상기 데이터 심벌들의 스트림을 하나 이상의 확산 코드들을 사용하여 확산하기 위한 코드 ― 상기 하나 이상의 확산 코드들은 한 세트의 사용 가능한 확산 코드들로부터 선택되고 상기 데이터 스트림에 할당됨 ―;

OFDM 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 변환에 따라 상기 확산 데이터를 변환하기 위한 코드;

사용자와 관련되며 상기 데이터 스트림에 대해 선택되는 이득에 따라 상기 OFDM 심벌들의 스트림을 스케일링하기 위한 코드; 및

상기 스케일링된 OFDM 심벌들을 통신 채널을 통해 전송하기 위한 코드를 포함하며,

상기 선택되는 이득은 다운링크 전송 전력을 조절하는데 사용되는 제 1 이득 변수와 데이터 레이트에 따른 제 2 이득 변수의 곱인, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 명령들은 대응하는 전송 심벌을 제공하기 위해 각각의 OFDM 심벌에 사이클릭 프리픽스를 부가하기 위한 코드를 더 포함하며, 전송 심벌들은 스케일링되어 상기 무선 통신 채널을 통해 전송되는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 명령들은 상기 스케일링된 OFDM 심벌들을 커버 코드로 커버링하기 위한 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 51항에 있어서,

상기 커버 코드는 상기 OFDM 심벌의 길이의 정수배인 길이를 갖는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 51항에 있어서,

상기 커버 코드는 OFDM 심벌에 사이클릭 프리픽스를 부가함으로써 형성되는 전송 심벌의 길이의 정수배인 길이를 갖는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 데이터 심벌들의 스트림은 코딩된 비트들을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 데이터 심벌들의 스트림은 변조 방식을 기초로 유도되는 변조 심벌들을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 명령들은 상기 통신 채널을 통해 상기 스케일링된 OFDM 심벌들과 함께 파일럿을 전송하기 위한 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 확산 코드들은 왈시 코드들인, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 57항에 있어서,

상기 왈시 코드들은 상기 변환의 규모와 동일한 길이를 갖는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 확산 코드들은 직교 코드들인, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 확산 코드들은 의사-직교 코드들인, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 변환은 푸리에 역변환인, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 명령들은 상기 데이터 스트림의 데이터 레이트에 기초하여 상기 확산을 조절하기 위한 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 62항에 있어서,

상기 확산은 상기 데이터 스트림에 다수의 확산 코드들을 할당함으로써 조절되는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 62항에 있어서,

상기 확산은 상기 데이터 스트림에 더 짧은 길이의 하나 이상의 확산 코드들을 할당함으로써 조절되는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 62항에 있어서,

상기 데이터 스트림의 데이터 레이트가 임계 데이터 레이트에 도달하면 상기 확산이 효율적으로 수행되지 않는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 62항에 있어서,

상기 명령들은 상기 데이터 레이트에 기초하여 상기 데이터 스트림에 대한 전송 전력을 스케일링하기 위한 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 명령들은 상기 데이터 스트림에 대한 전송 전력을 조절하기 위해 상기 이득을 조절하기 위한 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 스케일링된 OFDM 심벌들은 기지국으로부터 터미널로의 다운링크를 통해 전송되는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
제 49항에 있어서,

상기 스케일링된 OFDM 심벌들은 터미널로부터 기지국으로의 업링크를 통해 전송되는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
명령들에 의해 인코딩된 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 상기 명령들은,

데이터 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 코딩 방식에 따라 데이터 스트림을 코딩하기 위한 코드;

확산 데이터를 제공하기 위해 주파수 도메인에서 상기 데이터 심벌들의 스트림을 하나 이상의 확산 코드들을 사용하여 확산하기 위한 코드 ― 상기 하나 이상의 확산 코드들은 한 세트의 사용 가능한 확산 코드들로부터 선택되고 상기 데이터 스트림에 할당됨 ―;

OFDM 심벌들의 스트림을 제공하기 위해 푸리에 역변환에 따라 상기 확산 데이터를 변환하기 위한 코드;

대응하는 전송 심벌을 제공하기 위해 각각의 OFDM 심벌에 사이클릭 프리픽스를 부가하기 위한 코드;

사용자와 관련되며 상기 데이터 스트림에 대해 선택되는 이득에 따라 각각의 전송 심벌을 스케일링하기 위한 코드;

상기 스케일링된 전송 심벌들을 커버 코드로 커버링하기 위한 코드; 및

상기 스케일링된 전송 심벌들을 통신 채널을 통해 전송하기 위한 코드를 포함하며,

상기 선택되는 이득은 다운링크 전송 전력을 조절하는데 사용되는 제 1 이득 변수와 데이터 레이트에 따른 제 2 이득 변수의 곱인, 컴퓨터 판독 가능 매체.